回扫变压器又成为反激变压器,是加入了反激电路,从而使输入电压和负载范围扩大的变压器。
回扫变压器具有成本低、设计简单、效率高等特点,广泛应用于100W以下至150W电源。与其它具有类似拓朴结构的电路相比,回扫变压器还具有隔离主副级的特点,并可提供多输出,以及为输出选择正负电压。
下列方程常用于确定回扫变压器,随即用一个典型的设计示例解释如何使用这些方程。
令V=Ldj/dt,Vin,min=(LpIppf)/(σmax)
其中,Vin=输入电压,V
Lp=初级线圈电感,mH
Ipp=峰值电流,A
σmax=占空比,μs
f=开关频率,kHz
对间断模式而言,
电源输出=1/2*Lp*Ipp*f
Ipp=(2Pout)/(Vin,min*σmax)
如上所述,回扫变压器的调节是通过PWM完成的。如果变压器Vin电压从Vin,min增大到Vin,max,那么
σmin=(σmax)/((1-σmax)C+σmax)
这里C=Vin,max/Vin,min
由于Ipp是已知的,
Lp=(Vin,min*σmax)/(Ipp*f)
尽管设计者需要依靠选择铁心材料的经验,这仅会提供近似结果。下列公式可提高估计结果。
Ac*Ae=(((6.33*4)*Lp*Ipp*D)*10~8)/Bmax.
这里Ac=线圈面积cm
Ae=铁心有效面积,cm
Bmax=Bsat/2,Gauss.可向铁心制造商咨询有关材料、损耗-频率等信息。
D=导线直径,英寸
由于回扫变压器采用单端配置,仅使用一半通量配置,所以必须为回扫变压器计算空气间隙。这样会导致铁心饱和。
Gap(cm)=lg=((0.4*Π*Lp*Ipp)*108)/(Ae*Bmax)
当空气间隙长度确定后,主级和次级线圈的圈数也可以确定。
Npri=(Bmax*lg)/(.4*Π*Ipp)
Nsec=(Np(Vp+Vd)(1-σmax))/(Vin,min*σmax)
下面的示例是介绍如何设计间断模式的回扫变压器。现代设计利用PFC(功率因子校正),在整流后立即定位。通常采用提升拓朴用于动态特性和输入电压范围。本示例不涉及PFC。
设计参数
Vinput=85至132VAC
Voutput=5VDC@10A=50瓦
频率=100kHz
假设σmax=.45
回扫是一种电路的架构方式,又叫反激。回扫变压器就是应用了回扫电路的变压器。
当开关打开时,能量都存储在主级(在铁心材料)内。如图1所示,二极管和变压器的极点放置的位置是为了使开关打开时,能量不会传输到负载端。当开关闭合后,因为磁场消失,则变压器线圈的极性反转,输出整流器导通,存储在铁心材料内的能量会传输到负载上。这种过程会一直持续直到能量耗尽或开关再次打开。
图1.
回扫调节器在间断或连续模式下都可运行。工作在间断模式时(见图2),当FET开启或关闭,铁心材料内存储的能量会在回扫期间完全耗尽。工作在连续模式时,(参见图3)FET会在铁心材料耗尽回扫能量之前开启。回扫变压器的具体工作模式与负载和输入电压相关。
图2.
设计者需要考虑到低压下的负载,其中包括回扫工作范围的所有条件,这是因为变压器会在不同周期之间关闭(间断模式),并等待负载满足功率传递的容量。这是回扫最主要的特点,输入电压和负载的调节范围大。
图3.
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